化学高考真题全国Ⅲ卷精校解析版.docx
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化学高考真题全国Ⅲ卷精校解析版
2017年普通高等学校招生全国统一考试(全国Ⅲ卷)
7.(2017·全国卷Ⅲ,7)化学与生活密切相关。
下列说法错误的是( )
A.PM2.5是指粒径不大于2.5μm的可吸入悬浮颗粒物
B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染
C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放
D.天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料
8.(2017·全国卷Ⅲ,8)下列说法正确的是( )
A.植物油氢化过程中发生了加成反应
B.淀粉和纤维素互为同分异构体
C.环己烷与苯可用酸性KMnO4溶液鉴别
D.水可以用来分离溴苯和苯的混合物
9.(2017·全国卷Ⅲ,9)下列实验操作规范且能达到目的的是( )
10.(2017·全国卷Ⅲ,10)NA为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
A.0.1mol的11B中,含有0.6NA个中子
B.pH=1的H3PO4溶液中,含有0.1NA个H+
C.2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧,得到0.6NA个CO2分子
D.密闭容器中1molPCl3与1molCl2反应制备PCl5(g),增加2NA个P—Cl键
11.(2017·全国卷Ⅲ,11)全固态锂硫电池能量密度高、成本低,其工作原理如图所示,其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料,电池反应为16Li+xS8===8Li2Sx(2≤x≤8)。
下列说法错误的是( )
A.电池工作时,正极可发生反应:
2Li2S6+2Li++2e-===3Li2S4
B.电池工作时,外电路中流过0.02mol电子,负极材料减重0.14g
C.石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
D.电池充电时间越长,电池中Li2S2的量越多
12.(2017·全国卷Ⅲ,12)短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。
下列关系正确的是( )
A.氢化物沸点:
W<Z
B.氧化物对应水化物的酸性:
Y>W
C.化合物熔点:
Y2X3<YZ3
D.简单离子的半径:
Y<X
13.(2017·全国卷Ⅲ,13)在湿法炼锌的电解循环溶液中,较高浓度的Cl-会腐蚀阳极板而增大电解能耗。
可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-。
根据溶液中平衡时相关离子浓度的关系图,下列说法错误的是( )
A.Ksp(CuCl)的数量级为10-7
B.除Cl-反应为Cu+Cu2++2Cl-===2CuCl
C.加入Cu越多,Cu+浓度越高,除Cl-效果越好
D.2Cu+===Cu2++Cu平衡常数很大,反应趋于完全
26.(2017·全国卷Ⅲ,26)绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。
某化学兴趣小组对绿矾的一些性质进行探究。
回答下列问题:
(1)在试管中加入少量绿矾样品,加水溶解,滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化。
再向试管中通入空气,溶液逐渐变红。
由此可知:
________、________。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1g。
将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为m2g。
按下图连接好装置进行实验。
①仪器B的名称是________。
②将下列实验操作步骤正确排序________(填标号);重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3g。
a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯
c.关闭K1和K2d.打开K1和K2,缓缓通入N2
e.称量Af.冷却到室温
③根据实验记录,计算绿矾化学式中结晶水数目x=________(列式表示)。
若实验时按a、d次序操作,则使x________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)为探究硫酸亚铁的分解产物,将
(2)中已恒重的装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。
实验后反应管中残留固体为红色粉末。
①C、D中的溶液依次为________(填标号)。
C、D中有气泡冒出,并可观察到的现象分别为________。
a.品红 b.NaOH c.BaCl2 d.Ba(NO3)2e.浓H2SO4
②写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________________。
27.(2017·全国卷Ⅲ,27)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。
制备流程如图所示:
回答下列问题:
(1)步骤①的主要反应为:
FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3
Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2
上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为________。
该步骤不能使用陶瓷容器,原因是________________________________________________________________________。
(2)滤渣1中含量最多的金属元素是________,滤渣2的主要成分是________及含硅杂质。
(3)步骤④调滤液2的pH使之变________(填“大”或“小”),原因是________________(用离子方程式表示)。
(4)有关物质的溶解度如图所示。
向“滤液3”中加入适量KCl,蒸发浓缩,冷却结晶,过滤得到K2Cr2O7固体。
冷却到________(填标号)得到的K2Cr2O7固体产品最多。
a.80℃ b.60℃ c.40℃ d.10℃
步骤⑤的反应类型是________。
(5)某工厂用m1kg铬铁矿粉(含Cr2O340%)制备K2Cr2O7,最终得到产品m2kg,产率为________。
28.(2017·全国卷Ⅲ,28)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。
回答下列问题:
(1)画出砷的原子结构示意图_________________________________。
(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。
写出发生反应的化学方程式_________________________________。
该反应需要在加压下进________________________________________。
(3)已知:
As(s)+
H2(g)+2O2(g)===H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+
O2(g)===H2O(l)ΔH2
2As(s)+
O2(g)===As2O5(s)ΔH3
则反应As2O5(s)+3H2O(l)===2H3AsO4(s)的ΔH=________。
(4)298K时,将20mL3xmol·L-1Na3AsO3、20mL3xmol·L-1I2和20mLNaOH溶液混合,发生反应:
AsO
(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)
AsO
(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。
溶液中c(AsO
)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是________(填标号)。
a.溶液的pH不再变化
b.v(I-)=2v(AsO
)
c.c(AsO
)/c(AsO
)不再变化
d.c(I-)=ymol·L-1
②tm时,v正________v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm时v逆________tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_________________。
④若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为________。
35.(2017·全国卷Ⅲ,35)[选修3:
物质结构与性质]
研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2===CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。
回答下列问题:
(1)Co基态原子核外电子排布式为________。
元素Mn与O中,第一电离能较大的是________,基态原子核外未成对电子数较多的是________。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为________和________。
(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为________,原因是________________________________________________________________________。
(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在________。
(5)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm,则r(O2-)为________nm。
MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a′=0.448nm,则r(Mn2+)为________nm。
36.(2017·全国卷Ⅲ,36)[选修5:
有机化学基础]
氟他胺G是一种可用于治疗肿瘤的药物。
实验室由芳香烃A制备G的合成路线如下:
回答下列问题:
(1)A的结构简式为________。
C的化学名称是________。
(2)③的反应试剂和反应条件分别是________,该反应的类型是________。
(3)⑤的反应方程式为________。
吡啶是一种有机碱,其作用是_____________________。
(4)G的分子式为________。
(5)H是G的同分异构体,其苯环上的取代基与G的相同但位置不同,则H可能的结构有________种。
(6)4甲氧基乙酰苯胺(
)是重要的精细化工中间体,写出由苯甲醚(
)制备4甲氧基乙酰苯胺的合成路线__________________(其他试剂任选)。
【参考答案】
7.
【答案】 C
【解析】 A项,PM2.5是指粒径小于或等于2.5微米的颗粒物,正确;B项,绿色化学就是要从源头上减少和消除工业生产对环境的污染,正确;C项,煤燃烧可生成二氧化硫和二氧化碳等产物,加入的CaO可与SO2反应生成CaSO3,进一步被氧气氧化为CaSO4,从而减少SO2的排放量,减少酸雨的形成,但CaO与CO2反应生成的CaCO3在高温下又会分解为CaO,故不能吸收CO2,不能减少温室气体的排放量,错误;D项,天然气的主要成分是甲烷,液化石油气的成分是丙烷、丁烷、丙烯和丁烯等,燃烧产物为CO2和H2O,对环境无污染,所以这两类燃料均是清洁燃料,正确。
8.
【答案】 A
【解析】 A项,植物油中含有不饱和高级脂肪酸甘油酯,其中的碳碳双键可与氢气发生加成反应,正确;B项,淀粉和纤维素分子式均为(C6H10O5)n,但n值不同,故二者不互为同分异构体,错误;C项,环己烷和苯的密度均比水小且不与酸性KMnO4溶液反应,故不能用酸性KMnO4溶液鉴别,错误;D项,溴苯和苯互溶且二者均不溶于水,故不能用水分离,两者沸点差别较大,应用蒸馏法分离,错误。
9.
【答案】 B
【解析】 A项,滴定管最大刻度至尖嘴部分液体不在刻度内,若把30mL刻度处的液体全部放出,其放出液体体积大于20mL,错误;B项,碘易溶于酒精,故可用酒精清洗碘升华实验所用的试管,正确;C项,pH试纸测定溶液pH时不能用水润湿,否则溶液被稀释,导致测定结果不准确,错误;D项,配制一定体积一定物质的量浓度溶液时,应在烧杯中溶解固体,不能直接把固体放在容量瓶中溶解,错误。
10.
【答案】 A
【解析】 A项,硼原子的质子数为5,11B的中子数为6,故0.1mol的11B中含有中子数为0.6NA,正确;B项,未指明溶液体积,无法计算H+的物质的量,错误;C项,标准状况下苯为液体,不能用气体摩尔体积计算苯燃烧生成的CO2分子数,错误;D项,PCl3+Cl2
PCl5,这是一个可逆反应,1molPCl3与1molCl2不可能完全反应生成1molPCl5,故增加的P-Cl键数目小于2NA,错误。
11.
【答案】 D
【解析】 A项,原电池电解质中阳离子移向正极,根据全固态锂硫电池工作原理图示中Li+移动方向可知,电极a为正极,正极发生还原反应,由总反应可知正极依次发生S8→Li2S8→Li2S6→Li2S4→Li2S2的还原反应,正确;B项,电池工作时负极电极方程式为Li-e-===Li+,当外电路中流过0.02mol电子时,负极消耗的Li的物质的量为0.02mol,其质量为0.14g,正确;C项,石墨烯具有良好的导电性,故可以提高电极a的导电能力,正确;D项,电池充电时为电解池,此时电解总反应为8Li2Sx
16Li+xS8(2≤x≤8),故Li2S2的量会越来越少,错误。
12.
【答案】 D
【解析】 根据短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置可知四种元素位于第二、三周期,又知这四种元素原子的最外层电子数之和为21,可设Y的最外层电子数为x,则有x+(x+2)+(x+3)+(x+4)=21,x=3,所以W、X、Y、Z依次为N、O、Al、Cl。
A项,NH3分子之间存在氢键,故沸点:
NH3>HCl,错误;B项,Y的氧化物对应水化物为Al(OH)3,W的氧化物对应水化物若为HNO3,则HNO3酸性强于Al(OH)3,错误;C项,Al2O3为离子晶体,而AlCl3为分子晶体,离子键要比分子间作用力强得多,故一般离子晶体、熔、沸点高于分子晶体,错误;D项,O2-与Al3+的电子层结构相同,但O2-的核电荷数少,故其半径较大,正确。
13.
【答案】 C
【解析】 A项,根据CuCl(s)
Cu+(aq)+Cl-(aq)可知Ksp(CuCl)=c(Cu+)·c(Cl-),从Cu+图像中任取一点代入计算可得Ksp(CuCl)≈10-7,正确;B项,由题干中“可向溶液中同时加入Cu和CuSO4,生成CuCl沉淀从而除去Cl-”可知Cu、Cu2+与Cl―可以发生反应生成CuCl沉淀,正确;C项,Cu(s)+Cu2+(aq)2Cu+(aq),固体对平衡无影响,故增加固体Cu的物质的量,平衡不移动,Cu+的浓度不变,错误;D项,2Cu+(aq)
Cu(s)+Cu2+(aq),反应的平衡常数K=
,从图中两条曲线上任取横坐标相同的c(Cu2+)、c(Cu+)两点代入计算可得K≈106,反应平衡常数较大,反应趋于完全,正确。
26.
【答案】
(1)样品中没有Fe3+ Fe2+易被氧气氧化为Fe3+
(2)①干燥管 ②d、a、b、f、c、e ③
偏小
(3)①c、a 生成白色沉淀、褪色
②2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑
【解析】
(1)绿矾溶解于水电离出Fe2+,滴加KSCN溶液后颜色无明显变化,说明样品中没有Fe3+,通入空气之后,空气中的氧气把Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+与KSCN反应而使溶液显红色,说明Fe2+易被氧气氧化为Fe3+。
(2)①仪器B的名称是干燥管;②实验时先打开K1和K2,缓慢通入N2,排除装置中的空气,防止空气中的氧气将绿矾中的Fe2+氧化为Fe3+,一段时间后点燃酒精灯,使绿矾中的结晶水变为水蒸气并被N2排出,然后熄灭酒精灯,将石英玻璃管冷却至室温后关闭K1和K2,防止空气进入石英玻璃管中,最后称量A;
③由题意可知FeSO4的物质的量为
mol,水的物质的量为
mol,则绿矾中结晶水的数目x=
=
=
;若先点燃酒精灯再通N2,则石英玻璃管中原有的空气会将绿矾中的Fe2+氧化,最终剩余的固体质量会偏大,则计算得到的结晶水的数目会偏小;
(3)①实验后反应管中残留的红色粉末为Fe2O3,根据得失电子守恒可知必然有SO2产生,根据元素守恒可知还会生成SO3,检验的试剂应选择品红溶液、BaCl2溶液,不能选择Ba(NO3)2溶液,因为SO2会与Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀,干扰SO3的检验,由于SO3可与水反应生成硫酸,故应先检验SO3,再利用SO2能使品红褪色的原理检验SO2;②由题意可以得到硫酸亚铁分解的方程式为2FeSO4
Fe2O3+SO2↑+SO3↑。
27.
【答案】
(1)2∶7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应
(2)Fe Al(OH)3
(3)小 2CrO
+2H+
Cr2O
+H2O
(4)d 复分解反应
(5)
×100%
【解析】
(1)首先标出变价元素的化合价,分析价态变化可知:
1molFeO·Cr2O3失去7mol电子,1molNaNO3得到2mol电子,则由得失电子守恒可知二者系数比应为2∶7;该步骤中主要反应的反应物中有Na2CO3,而陶瓷中含有二氧化硅,二者在熔融时反应,故不能使用陶瓷容器;
(2)步骤①的反应产生了不溶于水的Fe2O3,故熔块水浸后滤渣1的主要成分是Fe2O3,则含量最多的金属元素是铁元素;将滤液1调节pH=7后,Al3+会变为Al(OH)3沉淀而除去,故滤渣2的主要成分是Al(OH)3和含硅杂质;(3)滤液2中的主要成分是Na2CrO4,滤液3中的主要成分应为Na2Cr2O7,则第④步调节pH的作用是使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,离子方程式为2CrO
+2H+
Cr2O
+H2O,酸性越强越利于Na2CrO4转化为Na2Cr2O7,故应调节pH使之变小;(4)由溶解度曲线图可知,10℃时K2Cr2O7溶解度最小,而Na2Cr2O7、KCl、NaCl此时溶解度均大于K2Cr2O7,三者均存在于溶液当中,故冷却到10℃时得到的K2Cr2O7固体最多,该步骤的化学反应方程式为2KCl+Na2Cr2O7===2NaCl+K2Cr2O7,显然该反应为复分解反应;(5)由Cr元素守恒可知:
Cr2O3~K2Cr2O7,则理论产生K2Cr2O7的质量为(
×294)g,而实际产量为1000m2g,则产率=
×100%=
×100%。
28.
【答案】
(1)
(2)2As2S3+5O2+6H2O
4H3AsO4+6S 加压可以增加反应物O2的浓度,提高As2S3的转化率
(3)2ΔH1-3ΔH2-ΔH3
(4)①ac ②大于 ③小于 tm时生成物浓度较低
④
【解析】
(1)As原子序数为33,位于第四周期ⅤA族,据此可画出原子结构示意图(见答案);
(2)由题意可知反应物中有As2S3、O2,产物为H3AsO4、S,根据电子得失守恒可以配平这四种物质的系数,根据元素守恒可知反应物还有水且系数为6,配平后的方程式为2As2S3+5O2+6H2O
4H3AsO4+6S,加压可以增大反应物O2的浓度,提高As2S3的转化率;
(3)由盖斯定律可知①×2-②×3-③可得所求反应,故ΔH=2ΔH1-3ΔH2-ΔH3;
(4)①a项,随反应进行,溶液的pH不断降低,当pH不再变化时,说明反应达到了平衡;b项,速率之比等于化学计量数之比,该结论在任何时刻都成立,故无法判断是否达到平衡;c项,随反应进行,c(AsO
)不断增大,c(AsO
)不断减小,当二者比值不变时,说明二者浓度不再改变,则反应达到平衡;d项,由图像并结合方程式可知,平衡时c(I-)=2ymol·L-1,故当c(I-)=ymol·L-1时,反应未达到平衡;
②由图像可知tm时刻后c(AsO
)仍在不断增加,说明反应还在正向进行,故此时v正大于v逆;
③tm到tn时刻,反应一直正向进行,生成物的浓度逐渐增大,所以逆反应速率不断增大,故tm时v逆小于tn时v逆;
④反应前,三种溶液混合后,c(Na3AsO3)=3xmol·L-1×
=xmol·L-1,同理,c(I2)=xmol·L-1,反应情况如下:
AsO
(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)
AsO
(aq)+2I-(aq)+H2O(l)
起始浓度/mol·L-1x x 0 0
平衡浓度/mol·L-1x-yx-y1y2y
K=
=
。
35.
【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 O Mn
(2)sp sp3
(3)H2O>CH3OH>CO2>H2 H2O与CH3OH均为极性分子,水含氢键比甲醇中多;CO2与H2均为非极性分子,CO2相对分子质量较大,范德华力大
(4)离子键、π键
(5)0.148 0.076
【解析】
(1)Co为27号元素,位于第四周期Ⅷ族,铁之后,将电子按照能量最低原理、泡利不相容原理、洪特规则填入各电子轨道中,即可得到Co的基态原子核外电子排布式;金属性越强,第一电离能越小,而金属性:
Mn>O,故第一电离能较大的为O。
Mn原子的价电子排布式为3d54s2,根据洪特规则,有5个未成对电子,而O原子的价电子排布式为2s22p4,仅有2个未成对电子,故基态原子核外未成对电子数较多的是Mn;
(2)根据价层电子对互斥理论,CO2为直线形分子,C原子为sp杂化,而CH3OH中C原子的空间构型为四面体,C原子为sp3杂化;
(3)影响分子晶体沸点的因素有范德华力和氢键,H2O与CH3OH均为极性分子,H2O中氢键比甲醇多,故H2O的沸点高,CO2与H2均为非极性分子,CO2相对分子质量较大,范德华力大,沸点更高。
(4)Mn(NO3)2为离子化合物,Mn2+与NO
之间是离子键,根据NO
的结构式,N与O之间存在双键,故除了σ键还存在π键;
(5)由题意知在MgO中,阴离子作面心立方堆积,氧离子沿晶胞的面对角线方向接触,所以
a=2r(O2-),r(O2-)≈0.148nm;MnO的晶胞参数比MgO更大,说明阴离子之间不再接触,阴阳离子沿坐标轴方向接触,故2[r(Mn2+)+r(O2-)]=a',r(Mn2+)=0.076nm。
36.
【答案】
(1)
三氟甲苯
(2)浓HNO3/浓H2SO4、加热 取代反应
(3)
吸收反应产生的HCl,提高反应转化率
(4)C11H11O3N2F3
(5)9
(6)
【解析】
(1)由反应①的条件、产物B的分子式及C的结构简式,可逆推出A为甲苯;C可看作甲苯中甲基中的三个氢原子全部被氟原子取代,故其化学名称为三氟甲(基)苯;
(2)对比C与D的结构,可知反应③为苯环上的硝化反应,故反应试剂和反应条件分别是浓HNO3/浓H2SO4、加热,反应类型为取代反应;
(3)对比E、G的结构,由G可倒推F的结构
,然后根据取代反应的基本规律,可得反应方程式,吡啶是碱,可以消耗反应产物HCl;
(4)G的分子式为C11H11O3N2F3;
(5)当苯环上有三个不同的取代基时,先考虑两个取代基的异构,有邻、间、对三种异构体,然后分别在这三种异构体上找第三个取代基的位置,共有10种同分异构体,除去G本身还有9种。
(6)对比原料和产品的结构可知,首先要在苯环上引入硝基(类似流程③),然后将硝基还原为氨基(类似流程④),最后与
反应得到4甲氧基乙酰苯胺(类似流程⑤)。